JPH05103430A - Battery charging circuit - Google Patents

Battery charging circuit

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JPH05103430A
JPH05103430A JP28708591A JP28708591A JPH05103430A JP H05103430 A JPH05103430 A JP H05103430A JP 28708591 A JP28708591 A JP 28708591A JP 28708591 A JP28708591 A JP 28708591A JP H05103430 A JPH05103430 A JP H05103430A
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circuit
charging
battery
pulse width
current
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Application number
JP28708591A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ikeuchi
博 池内
Original Assignee
Murata Mfg Co Ltd
株式会社村田製作所
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Abstract

PURPOSE: To reduce the size and the weight of a battery charging circuit to be used in a personal computer, etc.
CONSTITUTION: Between output terminals of a rectifying circuit 14 which rectifies the a.c. input, a series circuit of a switching device 15 and a primary coil 9a of a transformer 9 is connected. And, an input terminal of a choke coil 17 is connected to one terminal of a secondary coil 9b of the transformer 9. Between a negative pole of a battery 11 and an input terminal of the choke coil 17, a diode 16 is connected. A current detecting circuit 18 detects a charging current. A voltage detecting circuit 21 detects a charging voltage. Based on the current detected by the current detecting circuit 18, a pulse width controller 20 controls the pulse width of a pulse control signal to be applied to the switching device 15 so that the larger the rectified output voltage becomes, the smaller the pulse width becomes. When the voltage detecting circuit 21 detects the voltage of the completion of charging, the pulse width controller 20 applies an off signal to the switching device 15 and finishes the battery charging.
COPYRIGHT: (C)1993,JPO&Japio

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、パソコン等に組み込まれるバッテリ充電回路に関するものである。 The present invention relates, the present invention relates to a battery charging circuit to be incorporated into a personal computer or the like.

【0002】 [0002]

【従来の技術】図3にはACアダプタ1とパソコン本体 BACKGROUND OF THE INVENTION AC adapter 1 and the PC body in FIG. 3
13にまたがって組み込まれている従来のバッテリ充電回路のブロック図が示されている。 Block diagram of a conventional battery charging circuit built across the 13 are shown. 同図において、バッテリ充電回路は、第1のローパスフィルタ2と、第1の整流回路3と、第1の平滑回路4と、スイッチ回路5と、 In the figure, the battery charging circuit includes a first low-pass filter 2, a first rectifying circuit 3, a first smoothing circuit 4, a switch circuit 5,
絶縁トランス6と、第2の整流回路7と、第2の平滑回路8と、第2のローパスフィルタ30と、定電流D−Dコンバータ31とを有して形成されている。 An insulating transformer 6, a second rectifier circuit 7, a second smoothing circuit 8, a second low-pass filter 30 is formed to have a constant current D-D converter 31. ACアダプタ1 AC adapter 1
は差し込みプラグ10から取り込まれる商用100 Vの交流入力を第1のローパスフィルタ2を通して第1の整流回路3で整流し、第1の平滑回路4に加える。 Rectifies through the first low-pass filter 2 to the AC input of the commercial 100 V taken in from the attachment plug 10 by the first rectifier circuit 3 is added to the first smoothing circuit 4. 第1の平滑回路4は電解コンデンサを内蔵し、第1の整流回路3から加えられる整流出力を平滑し、これをスイッチ回路5 The first smoothing circuit 4 has a built-in electrolytic capacitor, a first rectifier applied from the rectifying circuit 3 outputs the smoothing, the switching circuit 5 so
を介して絶縁トランス6に加える。 Add to insulating transformer 6 via. この絶縁トランス6 The insulating transformer 6
の出力信号は第2の整流回路7によって整流された後に、パソコン本体側の第2のローパスフィルタを通して定電流D−Dコンバータ31に加えられ、このD−Dコンバータ31からパソコン本体13内のバッテリ11に充電電流が加えらてバッテリ11の充電が行われる。 The output signal after being rectified by the second rectifier circuit 7 is added to the constant current D-D converter 31 through a second low-pass filter on the PC side, the battery in the personal computer 13 from the D-D converter 31 11 charging the battery 11 is performed the charging current Te added et al. このバッテリ The battery
11の出力はDC−DCコンバータ12を介して直流の電源電圧がパソコン本体13の回路に加えられるのである。 The output of 11 is the power supply voltage of the DC through the DC-DC converter 12 is applied to the circuit of the PC 13.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来のバッテリ充電回路は、交流入力を平滑する第1の平滑回路4とスイッチ出力を平滑する第2の平滑回路8との2 [SUMMARY OF THE INVENTION However, the conventional battery charging circuit 2 and the second smoothing circuit 8 for smoothing the first smoothing circuit 4 and the switch output for smoothing an AC input
個の平滑回路を備え、さらに、ローパスフィルタ2,30 Comprising a number of smoothing circuits, further, a low-pass filter 2,30
も2個備えなければならないという回路構成上の無駄があった。 There was also on the circuit configuration that must be equipped with two waste.

【0004】また、第1の平滑回路4の電解コンデンサは非常に大型であり、前記平滑回路と整流回路をそれぞれ2個用意することと相まって、ACアダプタ1の装置構成が非常に複雑化し、装置も非常に大型化し、パソコン本体13に対しACアダプタ1が約1/3の大きさになってしまうという問題がある。 Further, the electrolytic capacitor of the first smoothing circuit 4 is very large, together with the fact of providing two each said smoothing circuit and the rectifier circuit, the device configuration of the AC adapter 1 is very complicated, device also very large in size, there is a problem that the AC adapter 1 becomes size of about one-third to the PC 13. このため、従来はパソコン本体13の小型化を図るために、ACアダプタ1をパソコン本体13から分離した構成としているが、パソコン本体13を持ち歩くときには、大型で重いACアダプタ1も一緒に持ち運ばなければならないという不便があった。 Therefore, in order conventionally to reduce the size of the personal computer 13 has a configuration in which separating the AC adapter 1 from the personal computer 13, when carrying the personal computer 13, a heavy AC adapter 1 large also be carried together Banara there is inconvenience that it is not.

【0005】本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、平滑回路を2個ずつ設けるという回路構成上の無駄を省き、パソコン本体等に組み込むことができる小型軽量のバッテリ充電回路を提供することにある。 [0005] The present invention has been made to solve the conventional problems described above, a small and its object is to reduce waste of the circuit configuration of providing a smoothing circuit two by two, it can be incorporated into PC etc. It is to provide a battery charging circuit lightweight.

【0006】 [0006]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成するために、次のように構成されている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, in order to achieve the above object, is constructed as follows. すなわち、本発明のバッテリ充電回路は、交流入力を整流する整流回路と、この整流回路の出力端間に直列に接続されるスイッチ素子とトランスの一次コイルの直列回路と、トランスの二次コイルに接続されスイッチ素子の出力電流を充電電流としてバッテリの正極側に加えるフィルタ回路と、前記バッテリの充電電流を検出し、充電電流の大きさが設定値を越えたときにスイッチのオン期間制限信号をパルス幅コントローラに加え定電流動作を行う電流検出回路と、バッテリの充電状態を監視し充電完了を検出したときに充電停止信号を出力する充電完了検出回路とを有することを特徴として構成されており、また、前記パルス幅コントローラは整流回路から出力される整流出力電圧が大きくなるにつれてパルス幅を小さくする方向に制御 That is, the battery charging circuit of the present invention, a rectifier circuit for rectifying an AC input, a series circuit of switching elements and transformer primary coil connected in series between the output terminal of the rectifier circuit, the transformer secondary coil a filter circuit added to the positive electrode side of the battery as the output current charging current of the connected switching element, and detects the charging current of the battery, the switch-on period limiting signal when the magnitude of the charging current exceeds the set value a current detection circuit which performs a constant current operation in addition to the pulse width controller, is configured as characterized by having a charging completion detection circuit for outputting a charging stop signal when detecting monitoring completed charging state of charge of the battery in addition, the pulse width controller controls the direction to reduce the pulse width as the rectified output voltage output from the rectifier circuit increases るようにしたことも特徴的な構成とされている。 There is a characteristic structure also was so that.

【0007】 [0007]

【作用】上記構成の本発明において、交流入力は整流回路により整流され、この整流出力はスイッチ素子のオン期間だけトランスでAC絶縁された後、スイッチ素子を通過しフィルタ回路を経て充電電流がバッテリに加えられ、バッテリの充電が行われる。 [Action] In the present invention configured as described above, an AC input is rectified by a rectifier circuit, then the rectified output is which is AC Transformer isolated only ON period of the switching element, the charging current through the filter circuit passing through the switch element is a battery was added to the charging of the battery is performed. このバッテリの充電に際し、パルス幅コントローラは例えば電流検出回路によって検出される充電電流の大きさに基づいて、あるいは交流入力の整流電圧波形の位相検出に基づいて、前記整流出力電圧が大きくなるにつれてスイッチ素子のオン期間のパルス幅を小さくする方向に制御する。 Switch as upon charging of the battery, the pulse width controller on the basis of the magnitude of the charging current detected by, for example, the current detection circuit, or based on the phase detection of the rectified voltage waveform of the AC input, the rectifier output voltage increases controlling a direction to reduce the pulse width of the oN period of the device. これにより、整流出力電圧が大きくなるにつれてスイッチ素子のオン期間が小さくなり、整流出力電圧が小さくなるにつれてスイッチ素子のオン期間が長くなる結果、約一定の電流によりバッテリの充電が進行する。 Accordingly, the on period of the switch element as the rectified output voltage is increased is reduced, the rectified output voltage results on period of the switching element becomes longer as decreases, charging of the battery progresses by about constant current. 充電完了検出回路は例えばバッテリの電圧を検出し、充電完了の電圧状態を捉えたときに充電停止信号をパルス幅コントローラに加えスイッチ素子をオフすることで、バッテリの充電動作が終了する。 Charging completion detection circuit detects a voltage of, for example, a battery, by turning off the switching element added to the charge stop signal to the pulse width controller when capturing the voltage state of charge completion, the charging operation of the battery is completed.

【0008】 [0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 BRIEF DESCRIPTION OF THE PREFERRED embodiment of the present invention with reference to the drawings. 図1には本発明に係るバッテリ充電回路の一実施例の回路構成が示されている。 Circuit configuration of an embodiment of a battery charging circuit according to the present invention is shown in Figure 1. 本実施例のバッテリ充電回路は、整流回路14と、トランジスタ等によって構成されるスイッチ素子15と、出力整流ダイオード28と、トランス9と、ダイオード16と、チョークコイル17と、電流検出回路18と、パルス幅コントローラ20と、充電完了検出回路として機能する電圧検出回路21と、バッテリ温度検出回路27とを主要な回路要素として構成されている。 Battery charging circuit of this embodiment, the rectifier circuit 14, a switching element 15 constituted by a transistor or the like, an output rectifier diode 28, a transformer 9, a diode 16, a choke coil 17, a current detecting circuit 18, a pulse width controller 20, a voltage detection circuit 21 functioning as a charging completion detection circuit is constituted with a battery temperature detecting circuit 27 as main circuit elements.
そして、ダイオード16とチョークコイル17はフィルタ回路を構成している。 Then, the diode 16 and choke coil 17 constitute a filter circuit.

【0009】整流回路14はダイオードのブリッジ回路からなり、その入力端にはAC差し込みプラグ10が接続されている。 [0009] rectifier circuit 14 comprises a bridge circuit of diodes, AC attachment plug 10 is connected to its input. 整流回路14の出力端子22,23間にはトランス9の一次コイル9aとスイッチ素子15の直列回路が接続されている。 Between the output terminals 22 and 23 of the rectifier circuit 14 in series circuit of the primary coil 9a and the switching element 15 of the transformer 9 is connected. トランス9の二次コイル9bの巻き終わり端はダイオード28を介してチョークコイル17の入力端に接続され、チョークコイル17の出力端はバッテリ11の正極側に接続されている。 Winding end of the secondary coil 9b of the transformer 9 is connected to the input terminal of the choke coil 17 through the diode 28, the output terminal of the choke coil 17 is connected to the positive electrode side of the battery 11. また、バッテリ11の負極側は前記二次コイル9bの巻き始め端に接続されている。 The negative electrode side of the battery 11 is connected to the winding starting end of the secondary coil 9b. また、バッテリ11の負極側にはダイオード16のアノード側が接続され、ダイオード16のカソード側は前記チョークコイル17の入力端側に接続されている。 Further, the negative electrode side of the battery 11 the anode of the diode 16 is connected, the cathode of the diode 16 is connected to the input end of the choke coil 17. 電流検出回路18 Current detection circuit 18
は充電電流が流れる回路部分に検出素子25を備えており、この検出素子25により充電電流のピーク電流を検出し、そのピーク電流の検出信号をパルス幅コントローラ Includes a detecting element 25 on the circuit portion charging current flows, and detects the peak current of the charging current by the detection element 25, a pulse width controller a detection signal of the peak current
20に加えている。 It is in addition to 20. また、電圧検出回路21は充電電圧を検出し、充電が完了したものと判断したときに、充電停止信号をパルス幅コントローラ20に加える。 The voltage detection circuit 21 detects the charging voltage, when determined that the charging is completed, added the charge stop signal to the pulse width controller 20. 例えば、バッテリ11がニッカド蓄電池の場合には充電の進行に伴って充電電圧が上昇して行き、その充電電圧がピークになってからわずかに低下する現象が現れたときに充電の完了状態と判断されるが、このときは検出電圧がピークになった以後、わずかの電圧低下(−ΔV)を検出したときに充電停止信号をパルス幅コントローラ20に加えることになる。 For example, the battery 11 is gradually charged voltage with the progress of charging in the case of nickel-cadmium storage battery is increased, judged complete state of charge when a phenomenon that the charging voltage is slightly decreased from when the peak appeared but is the hereafter the detected voltage at this time becomes a peak, the addition of charge stop signal when it detects a drop slight voltage (- [Delta] V) to the pulse width controller 20.

【0010】バッテリ温度検出回路27はバッテリ11の側壁面等に配設される温度センサ29を備え、この温度センサ29によってバッテリの充電による上昇温度を検出するもので、バッテリ劣化等による異常発熱を検出したときには充電停止信号をパルス幅コントローラ20に加える。 [0010] Battery temperature detection circuit 27 includes a temperature sensor 29 disposed on the side wall surface of the battery 11, detects the temperature rise due to the charging of the battery by the temperature sensor 29, the abnormal heat generation by the battery deterioration when detecting the added charge stop signal to the pulse width controller 20.

【0011】パルス幅コントローラ20は前記整流回路14 [0011] The pulse width controller 20 is the rectifier circuit 14
の整流出力電圧が大きくなるにつれてパルス幅を小さくする方向に制御したパルス幅制御信号をスイッチ素子15 Switching element 15 a pulse width control signal is controlled in a direction to reduce the pulse width as the rectified output voltage is increased in
に加える。 Add to. また、パルス幅コントローラ20は電流検出回路18から加えられる検出電流がバッテリ充電の規定電流値を越えたときやバッテリ温度検出回路27から充電停止信号が加えられたときにはスイッチ素子15にオフ信号を出力し、スイッチ素子15の動作をオフする。 The pulse width controller 20 outputs an OFF signal to the switching element 15 when the charging stop signal from the or the battery temperature detecting circuit 27 when the detected current applied from the current detection circuit 18 exceeds a prescribed current value of the battery charge is applied and it turns off the operation of the switching element 15. 同様に、パルス幅コントローラ20は電圧検出回路21から充電停止信号が加えられたときには、バッテリ11の充電が完了したものと判断し、スイッチ素子15にオフ信号を加えてスイッチ素子15をオフし、充電を終了させる。 Similarly, when the pulse width controller 20 is the charge stop signal from the voltage detecting circuit 21 is applied, it is judged that the charging of the battery 11 has been completed, turning off the switch element 15 by adding an off signal to the switching element 15, to terminate the charge.

【0012】前記バッテリ11の正極と負極間にはDC− [0012] between the positive electrode and the negative electrode of the battery 11 DC-
DCコンバータ(図示せず)が接続されており、このD DC converter (not shown) is connected, this D
C−DCコンバータの出力側には図示されていないパソコン本体の回路が接続され、DC−DCコンバータから直流の電源電圧が加えられる。 The output side of the C-DC converter circuit of the personal computer (not shown) is connected, the power supply voltage of the DC from the DC-DC converter is applied. なお、本実施例では、バッテリ充電回路はパソコン本体内に一体的に収容される。 In this embodiment, the battery charging circuit are integrally housed in the personal computer.

【0013】本実施例は上記のように構成されており、 [0013] The present embodiment is configured as described above,
次に、バッテリ充電の動作を図2のタイムチャートに基づいて説明する。 Next, a description will be given of a behavior of the battery charge in the time chart of FIG. AC差し込みプラグ10から取り込まれる交流入力は整流回路14で両波整流されて図2の(a) AC input taken in from AC attachment plug 10 is full-wave rectified by the rectifier circuit 14 shown in FIG. 2 (a)
に示すような整流電圧波形が得られる。 Rectifying the voltage waveform as shown in obtained. 一方、パルス幅コントローラ20からはスイッチ素子15に同図の(b)に示すようなパルス制御信号が加えられる。 On the other hand, the pulse control signal as shown in the same figure (b) is applied to the switching element 15 from the pulse width controller 20. このパルス信号はパルス幅コントローラ20に内蔵するクロック信号に同期させてオンするように構成されており、パルス幅コントローラ20からこのオン信号が加えられることで、スイッチ素子15はオンし、トランス9の二次コイル9bで発生する電圧がバッテリ11の電圧E Oよりも大きいときに整流回路14側からトランス9を介して電流I Q (同図(d))がチョークコイル17へ加える。 The pulse signal is configured to be turned on in synchronization with a clock signal incorporated in the pulse width controller 20, by the pulse width controller 20 the ON signal is applied, the switch element 15 is turned on, the transformer 9 current voltage generated in the secondary coil 9b via the transformer 9 from the rectifier circuit 14 side when greater than the voltage E O of the battery 11 I Q (FIG. (d)) is added to the choke coil 17.

【0014】チョークコイル17には図2の(c)に示すように、スイッチ素子15のオン時点から徐々に大きくなる充電電流I Lが流れる。 [0014] The choke coil 17 as shown in FIG. 2 (c), flowing the charging current I L gradually increases from the turn-on time of the switching element 15. この充電電流I Lは電流検出回路18の検出素子25によって検出され、その検出信号はパルス幅コントローラ20に加えられる。 The charging current I L is detected by the detection device 25 of the current detection circuit 18, the detection signal is applied to the pulse width controller 20. パルス幅コントローラ20は充電電流I Lがバッテリ充電の規定電流値I The pulse width controller 20 is the charging current I L is the battery charging prescribed current value I
LP以下となるようにスイッチ素子15をパルス幅制御する。 LP pulse width control the switching device 15 as follows becomes. スイッチ素子15がカットオフしてから所定時間経過するとパルス幅コントローラ20のクロック信号に同期して再びオン信号がスイッチ素子15に加えられてスイッチがオンされ、チョークコイル17に充電電流I Lが流れ、 Again on signal switching device 15 in synchronization with the clock signal of the pulse width controller 20 when a predetermined time has elapsed since the cut-off is added to the switch element 15 switches are turned on, the charging current I L in the choke coil 17 flows ,
バッテリ11の充電を進行させる。 The progress of the charging of the battery 11.

【0015】ところで、スイッチ素子15がオンしたときに流れる電流I Qは直線的に増加する。 By the way, the current I Q that flows when the switching element 15 is turned ON increases linearly. そして、この増加の割合は整流波形の電圧V 1が大きくなる程大きくなる。 The proportion of this increase is larger as the voltage V 1 of the rectified waveform is greater. すなわち、I Qは整流波形の電圧が大きくなるに従い大きくなり、これに伴い、チョークコイル17に流れる充電電流I Lも大きくなる。 That, I Q becomes larger as the voltage of the rectified waveform is greater, As a result, the greater the charge current I L flowing through the choke coil 17. つまり、整流波形電圧のV In other words, V of the rectified waveform voltage
1が小さい領域t 1 〜t 2の区間ではI Lの増加の割合が小さいが、V 1が大きいt 4 〜t 5の区間ではI Lの増加の割合が大きくなり、このt 4 〜t 5の区間では短時間のうちにI LがI LPにまで増加してスイッチ素子15 1 although smaller rate of increase in I L in the small area t 1 ~t 2 section, the rate of increase in I L is increased in a section of V 1 is greater t 4 ~t 5, the t 4 ~t 5 switching element 15 in the interval I L in a short time is increased to I LP
がカットオフされることとなり、パルス幅制御信号のパルス幅(オン区間の幅)は整流波形電圧(整流出力電圧)が大きくなるにつれてパルス幅が小さくなる方向に制御され、この整流波形電圧の大きさに対応したパルス幅のパルス制御信号がスイッチ素子15に加えられることで、ピーク電流I LPが一定の充電電流I Lによってバッテリ11の充電が行われるのである。 There will be cut off, the pulse width of the pulse width control signal (width of the ON period) is controlled in the direction in which the pulse width is reduced as the rectified waveform voltage (rectified output voltage) is large, the magnitude of the rectified waveform voltage by pulse control signal of the corresponding pulse width is is applied to the switching element 15 is a peak current I LP to charge the battery 11 is performed by a constant charging current I L.

【0016】この充電に際し、スイッチ素子15のオン期間中にチョークコイル17に流れる電流I Lによってチョークコイル17にはエネルギが蓄積されることとなり、スイッチ素子15がカットオフされたときに、チョークコイル17に蓄積されたエネルギはダイオード16からチョークコイル17を通る経路でバッテリ11に加えられることとなり、スイッチ素子15がオフされている区間においてもバッテリ11の充電が進行する。 [0016] Upon this charge, will be the energy is accumulated in the choke coil 17 by the current I L flowing through the choke coil 17 during the on period of the switch element 15, when the switch element 15 is cut off, the choke coil energy stored in the 17 becomes to be added to the battery 11 in a path from the diode 16 through the choke coil 17, the charging of the battery 11 even in a section where the switch element 15 is turned off is advanced.

【0017】このバッテリ11の充電中においては、充電電圧が電圧検出回路21により検出されて常時充電状態が監視状態にあり、検出電圧が充電完了の基準となる設定電圧に至ったとき(ニッカド蓄電池の場合には前記ΔV [0017] In this charging of the battery 11, located on the detected constantly charged state monitoring state by the charging voltage is the voltage detection circuit 21, when the detection voltage reaches the set voltage as a reference for charging is completed (NiCad battery the ΔV in the case of
の電圧低下が検出されたとき)に電圧検出回路21から充電停止信号がパルス幅コントローラ20に加えられる。 Drop in voltage the charging stop signal from the voltage detection circuit 21) when it is detected is added to the pulse width controller 20. パルス幅コントローラ20はこの充電停止信号を受けてスイッチ素子15にオフ信号を加える結果、スイッチ素子15は以後カットオフ状態となり、バッテリ11の充電動作が終了する。 Pulse width controller 20 results to apply an off signal to the switching element 15 receives the charge stop signal, the switch element 15 is hereinafter become cut off, the charging operation of the battery 11 is completed.

【0018】本実施例によれば、充電電流I LのピークI LPが充電の規定電流値となったときにスイッチ素子15 According to this embodiment, the switch element 15 when the peak I LP of the charging current I L reaches the prescribed current value of the charge
がカットオフされるように制御されるものであるから、 Since but is intended to be controlled so as to be cut off,
充電電流I Lが充電規定電流値を越えない電流でもって充電が行われることとなり、充電電流が充電の規定電流値を越えることによるバッテリ11の過熱破壊の心配は生じない。 Becomes the charging current I L is charged with a current that does not exceed the charge specified current value is performed, the charging current no fear of overheating breakdown of the battery 11 due to exceeding the specified current value of the charging.

【0019】また、充電電圧も電圧検出回路により常時監視状態で検出され、かつ、バッテリ11の温度もバッテリ温度検出回路27により常時監視状態で検出されるので、何らかの原因により異常電圧が加わってバッテリ11 Further, the charging voltage is detected by constantly monitoring state by the voltage detection circuit, and, since it is detected by constantly monitoring state by temperature battery temperature detecting circuit 27 of the battery 11, subjected to any abnormal voltage for some reason the battery 11
に加わる電圧が充電完了の基準となる電圧を越えたり、 Or exceeds the voltage which the voltage becomes the reference of the charging completion applied to,
バッテリ11の温度が異常に上昇したときには、充電停止信号がパルス幅コントローラ20に加えられて充電動作が停止することとなり、バッテリ11の破壊等の発生を防止することができる。 When the temperature of the battery 11 rises abnormally, the charging operation charging stop signal is applied to the pulse width controller 20 becomes able to stop, it is possible to prevent the occurrence of fracture of the battery 11.

【0020】また、本実施例では、従来例のような2個の平滑回路と1個の定電流D−Dコンバータと1個のローパスフィルタを必要としない。 Further, in this embodiment, it does not require the two smoothing circuits and one constant current D-D converter and one of the low-pass filter as in the prior art. すなわち、従来例のローパスフィルタ30と第1および第2の平滑回路4,8 That is, the low-pass filter 30 of the conventional example first and second smoothing circuits 4, 8
と、定電流D−Dコンバータ31とが不要となり、回路構成の無駄を省くことができるとともに、バッテリ充電回路の小型軽量化とコスト低減を図ることが可能となる。 When a constant current D-D converter 31 is unnecessary, it is possible to eliminate unnecessary circuitry, it is possible to reduce the size and weight and cost reduction of the battery charging circuit.
また、平滑回路4,8に使用される電解コンデンサの寿命に左右されるということもなくなる。 Also eliminated that depends on the life of the electrolytic capacitor used for the smoothing circuit 4 and 8. しかも、整流電圧V 1の波形のほぼ全領域に亘って電流を通すため交流入力電流の力率(実効入力電力/皮相入力電力)も改善される。 Moreover, the power factor (effective input power / apparent input power) of the AC input current to pass an electric current over substantially the entire area of the rectified voltage V 1 of the waveform is also improved.

【0021】なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。 [0021] The present invention is not limited to the above embodiments may take aspects of various embodiments. 例えば、上記実施例では整流回路14を両波整流回路としたが、半波整流回路であってもよい。 For example, in the above embodiment, the rectifier circuit 14 has a full wave rectifier circuit may be a half-wave rectifier circuit.

【0022】また、充電電流I Lに対するパルス幅制御として、充電電流I Lのピーク値が充電の規定電流値I Further, as the pulse width control for the charging current I L, the peak value of the charging current I L charging prescribed current value I
LPとなったときにスイッチ素子15をカットオフするようにパルス幅コントローラ20のパルス制御信号のパルス幅を制御してもよいが、充電電流I Lの平均値を検出し、 May be controlled pulse width of the pulse control signal having a pulse width controller 20 so as to cut off the switching element 15 when a LP, to detect the average value of the charging current I L,
この平均値が予め与えた設定電流になったときにスイッチ素子15をオフするように前記パルス幅を制御するようにしてもよい。 The average value may control the pulse width so as to turn off the switch element 15 when it is pre-given configuration current.

【0023】さらに、上記実施例では充電電流I Lを検出してパルス制御信号のパルス幅を制御したが、これとは異なり、例えば、図1の破線で示すようにパルス幅コントローラ20と整流回路14の出力端22間に位相検出回路 Furthermore, in the above embodiment, by controlling the pulse width of the detected charging current I L pulse control signal, Alternatively, for example, a pulse width controller 20 and the rectifying circuit as shown by the broken line in FIG. 1 14 phase detection circuit between the output terminal 22 of the
19を設け、整流回路14によって作り出される整流出力電圧V 1の位相を検出してパルス制御信号のパルス幅を設定するようにしてもよい。 19 may be provided to detect the rectified output voltage V 1 of the phase to set the pulse width of the pulse control signals produced by the rectifier circuit 14. この設定方式では、交流入力側に電圧変動が生じても整流出力電圧の波形は相似形となり、したがって、整流出力電圧波形の各時間位置での電圧値を検出することにより、その位置の位相が分かる。 In this setting method, even when the voltage fluctuation on the AC input side occurs waveform of the rectified output voltage becomes similar shape, therefore, by detecting the voltage value at each time position of the rectified output voltage waveform, the phase of the position It can be seen. つまり、整流出力電圧波形の各位置での位相と電圧値は1:1に対応する。 That is, the phase and the voltage value at each position of the rectified output voltage waveform 1: corresponds to 1. したがって、整流出力電圧波形の各位相位置に対応させて、つまり、整流出力電圧波形の電圧V 1の大きさに対応させてパルス幅コントローラ Thus, rectified output so as to correspond to the respective phase position of the voltage waveform, i.e., the rectified output voltage to correspond to the size and the pulse width controller of the voltage V 1 of the waveform
20でパルス幅制御信号のパルス幅を前記実施例と同様に制御することができ、この位相検出方式によってパルス幅を制御した場合も、前記実施例と同様に定電流のもとでバッテリ11の充電を行うことができる。 It is possible to control the pulse width of the pulse width control signal as in the Example 20, even when controlling the pulse width by the phase detection scheme, the battery 11 under the same constant current as the Example it can be charged. なお、充電電流の検出を検出素子25として、充電電流の流れる経路に抵抗体を設け、この抵抗体間の電圧降下を測定して充電電流を検出するようにしてもよい。 As the detecting element 25 detects the charging current, a resistor is provided in the path of flow of the charging current, it may be detected charging current by measuring the voltage drop across the resistor.

【0024】さらに、上記実施例では充電完了検出回路を電圧検出回路によって構成し、充電電圧がバッテリ充電完了の基準値となったときに充電が完了したものと判断して充電停止信号を出力するようにしたが、この充電完了検出回路をバッテリ温度検出回路27によって構成してもよい。 Furthermore, in the above embodiment is constituted by the voltage detection circuit the charging completion detection circuit, it is judged that the charging has been completed and outputs a charging stop signal when the charging voltage reaches the reference value of the battery charging completion was so, the charging completion detection circuit may be constituted by the battery temperature detection circuit 27. 一般に、バッテリ11は充電の進行とともに、 In general, the battery 11 with the progress of the charging,
温度が上昇し、バッテリ11の温度上昇が予め与えた設定温度になったときに充電が完了したものと検知することができる。 Temperature rises, it is possible to detect as the charging is completed when the temperature rise of the battery 11 becomes pregiven set temperature.

【0025】さらに、上記実施例ではパルス幅コントローラ20のフィードバック回路を電流検出回路18と電圧検出回路21とバッテリ温度検出回路27の3種の回路で構成したが、これを任意の組み合わせの2種の回路で構成してもよい。 Furthermore, it was constructed in three circuits of the above embodiment in the current detection circuit 18 and the voltage detecting circuit 21 a feedback circuit for the pulse width controller 20 is a battery temperature detection circuit 27, which two any combination it may be constituted by a circuit of.

【0026】 [0026]

【発明の効果】本発明のバッテリ充電回路は、従来例の回路に較べ2個の平滑回路と1個の定電流D−Dコンバータと1個のローパスフィルタを必要としないので、回路構成上の無駄を省くことができるとともに本発明のバッテリ充電回路の大幅な小型軽量化とコスト低減化が可能となる。 Battery charging circuit of the present invention exhibits, since no prior art two smoothing circuit compared to circuits of the one constant current D-D converter requires one of the low-pass filter, the circuit configuration significant reduction in size and weight and cost reduction of the battery charging circuit of the present invention it is possible to eliminate waste is possible. このように回路の小型化が達成されることで、本発明の回路をパソコン等の本体に一体的に組み込むことができる。 By thus miniaturization of the circuit can be achieved, it can be incorporated integrally with the circuit of the present invention to the body such as a personal computer. しかも、本発明の回路を組み込んでも本体側が大型化したり、重量が重くなることがないので、持ち運びにも便利となる。 Moreover, by incorporating a circuit of the present invention or large body side is, since no weight is heavy, a convenient to carry.

【0027】また、交流入力の整流出力電圧が大きくなるにつれてパルス幅を小さくするようにスイッチ素子のパルス制御信号のパルス幅を制御しているので、定電流によってバッテリの充電を進行させることができ、異常に大きな電流が流れることによってバッテリが発熱破壊するということもなく、安全に充電作業を行うことができる。 Further, since the rectified output voltage of the AC input is controlling the pulse width of the pulse control signal of the switch element so as to reduce the pulse width as large, it is possible to advance the charging of the battery by the constant current , without that the battery generates heat destruction by flowing abnormally large current, it can be performed safely charging operation. また、パルス幅制御によって無理な条件での充電が行われることがないのでバッテリの長寿命化を図ることができる。 Further, since the charging at excessive conditions by the pulse width control will not be performed can prolong the life of the battery.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に係るバッテリ充電回路の一実施例を示す回路図である。 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a battery charging circuit according to the present invention.

【図2】同実施例における充電動作時の各回路部の波形を示すタイムチャートである。 2 is a time chart showing waveforms of respective circuit portions during charging operation in the same embodiment.

【図3】従来のバッテリ充電回路を示すブロック図である。 3 is a block diagram showing a conventional battery charging circuit.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

9 トランス 11 バッテリ 15 スイッチ素子 16 ダイオード 17 チョークコイル 18 電流検出回路 20 パルス幅コントローラ 21 電圧検出回路 27 バッテリ温度検出回路 9 trans 11 battery 15 switching element 16 diode 17 choke coil 18 current detecting circuit 20 pulse-width controller 21 voltage detecting circuit 27 battery temperature detecting circuit

Claims (2)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 交流入力を整流する整流回路と、この整流回路の出力端間に直列に接続されるスイッチ素子とトランスの一次コイルの直列回路と、トランスの二次コイルに接続されスイッチ素子の出力電流を充電電流としてバッテリの正極側に加えるフィルタ回路と、前記バッテリの充電電流を検出し、充電電流の大きさが設定値を越えたときにスイッチのオン期間を制限する信号をパルス幅コントローラに加え定電流動作を行う電流検出回路と、バッテリの充電状態を監視し充電完了を検出したときに充電停止信号を出力する充電完了検出回路とを有するバッテリ充電回路。 1. A rectifier circuit for rectifying an AC input, a series circuit of switching elements and transformer primary coil connected in series between the output terminal of the rectifier circuit, is connected to a transformer secondary coil of the switching element a filter circuit to be added to the positive electrode side of the battery as the output current charge current, the detected charging current of the battery, the pulse width controller a signal that limits the oN period of the switch when the magnitude of the charging current exceeds the set value a current detection circuit which performs a constant current operation in addition to the battery charging circuit having a charging completion detection circuit for outputting a charging stop signal when detecting monitor charging completed state of charge of the battery.
  2. 【請求項2】 パルス幅コントローラは整流回路から出力される整流出力電圧が大きくなるにつれてパルス幅を小さくする方向に制御するようにした請求項1記載のバッテリ充電回路。 2. A pulse width controller battery charging circuit of claim 1, wherein which is adapted to control a direction to reduce the pulse width as the rectified output voltage output from the rectifier circuit increases.
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